研究人員設計出腕上攝像系統BodyTrak 可實時構建身體的三維模型
可穿戴技術能夠跟踪人類健康的各種措施,並且一直在變得更好。新的研究表明,這可能意味著對姿勢和身體力學的實時反饋。康奈爾大學的一個研究小組已經在一個新穎的手腕攝像系統中展示了這一功能,它希望將其應用於未來的智能手錶。
該系統被稱為BodyTrak,來自我們在今年早些時候看到的臉部追踪可穿戴設備背後的同一個實驗室,該設備能夠通過聲納在數字化身上重現面部表情。這一次,該小組利用了一個微小的微米級RGB攝像頭和一個定制的人工智能來構建整個身體的模型。
相機戴在手腕上,將運動中的身體部位的基本圖像傳遞給一個深度神經網絡,該網絡經過訓練,可以將這些片段變成身體的虛擬再現。該網絡實時工作,填補了相機圖像留下的空白,構建了14種不同姿勢的身體三維模型。
研究人員在九名參與者的幫助下展示了其BodyTrack系統的潛力,他們在進行日常活動(如走路、坐著或運動)時佩戴了攝像頭。通過佩戴在手腕上並對準身體的單一攝像頭,該系統能夠構建完整的模型,平均定位誤差為6.9厘米(2.7英寸)。
“我們的研究表明,我們不需要我們的身體框架完全在攝像頭的視野範圍內進行身體感應,”該研究的主要作者Hyunchul Lim說。”如果我們能夠僅僅捕捉到我們身體的一部分,那就可以推斷出很多信息來重建整個身體模型。”
這種技術可能在下一代運動捕捉系統中具有潛力,這些系統傳統上涉及昂貴的設備來跟踪移動身體的複雜力學。該團隊想像它也能在智能手錶中找到用途,在那裡它可以實時跟踪身體活動中的身體位置。他們指出,這仍然是一個遙遠的目標,因為目前的智能手錶沒有必要的攝像頭和硬件來進行全身感應。儘管如此,他們還是對這一潛力感到興奮。
“由於智能手錶已經有一個攝像頭,像BodyTrak這樣的技術可以了解用戶的姿勢並給予實時反饋,”論文的資深作者張成說。”這很方便且負擔得起,而且不會限制用戶的移動區域。”
這項研究發表在《計算機協會會議錄》(Proceedings of the Association for Computing Machinery)雜誌上。